3D打印模型的研究與應用

劉永慶

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?如今，互聯網信息技術的應用和發展已經滲透到各行各業中，而3D打印技術作為一種新型技術也已經應用到中職學校的教學過程中。3D模型的藍本采用的是三維立體結構，通過應用軟件把三維立體結構中的內容分析成多層二維平面內容，再通過打印技術將內容呈現為實體。針對在中職學校教學過程中應用3D打印模型的具體作用展開分析探討，尋求在中職學校中有效應用3D打印模型的合適策略，并找出在此過程中存在的問題和解決方式，以促進對3D打印模型的研究與應用。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?3D打印模型;中職學校教學;研究與應用

[中圖分類號] ?TP391.73 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2021）29-0150-02

一、在中職學校教學過程中應用3D打印模型的具體作用

（一）突破傳統教學模式的限制

中職學校以往的教學模式是以教師的口頭闡述和表達為基礎，即便互聯網信息技術的應用已經實現視頻、音頻和口頭表述的結合，但仍然處于非實物化教學階段。另外，由于學生經驗不足，對深層次知識的理解不到位，難以真正掌握知識所傳達的思想。而3D打印模型的出現能夠將具體實物呈現在課堂講解過程中，讓學生通過觀察和觸摸來了解難以用語言表達的知識，有一種身臨其境的感覺。中職學校教學過程中應用3D打印技術制作模型輔助教學，能夠突破傳統教學模式中以教師講解為主導的課堂限制，讓學生真正作為課堂學習的主體，把學生看作核心來開展教學活動。而且3D模型就相當于實踐內容，其與理論知識的結合能夠讓學生深刻感知教學內容傳達的思想和意義。中職學校的教師在教學過程中使用3D模型作為教具可以豐富教學材料，也能夠更加容易進行表達，增強和學生之間的互動，而不是以空洞的講解作為核心教學方式。

（二）激發中職學校學生的創新精神

中職學校各專業的教學內容都具有極強的專業性，尤其是產品設計類的科目具有極強的應用性，而3D打印模型能夠為學生提供盡可能符合實際應用情形的工具。3D打印模式不同于傳統的模型塑造需要手工操作，它由電子計算機輸入數據調整比例而合成，可以很大程度上節省人力資源和物力資源。因為3D打印模型和互聯網信息技術的密切聯系，在模型方案設計之初就能夠通過計算機暴露模型缺陷，通過有效的調整修改提高模型的實用性。對于設計類的專業來說設計圖紙根本無法完整體現設計意圖，而3D打印模型的應用可以從三維立體角度全方位展示學生的設計構思和設計理念，也能夠將創意設計通過快速的模型合成方式轉化為立體結構，起到體驗和檢驗設計內容的作用。通過對3D打印模型的探究，激發學生的創新精神，將理論知識和實踐能力有機結合起來，使得專業知識的學習與專業能力的培養達到高度統一。

（三）培養中職學校學生的協作能力

3D打印模型的應用并不是簡單的教具制作過程，需要經過系統的模型設計、方案確定、調整修改、打印成型、后期著色等過程，此過程非?？简瀸W生的溝通交流能力、語言表達能力、合同協作能力等。打印模型的實際操作過程需要以學生扎實的動手能力作為支撐，并在此基礎上注入學生的創新思維和開發理念。中職學校學生對專業知識的理解通過3D打印模型以實物呈現，以實際的物體表現思想，將枯燥無味的教學過程和學習過程變得生動、有趣。3D打印模型是一個全新的領域，在其應用過程中給予學生充分展示的機會，但同時對學生的實踐操作能力提出要求，不斷培養學生的協作能力，更好地應用于中職學校教學過程中。

（四）豐富中職學校學生的學習過程

3D打印模型以三維立體形式呈現在空間中，相對于二維平面設計更加完整和具體，相對于文字表達和表述更加生動和有力。3D模型不僅能夠以實物給予學生直觀感受，還能供學生操作體驗，以實際的感官強化學生對知識的理解和掌握，豐富中職學校學生的學習過程。3D打印模型以互聯網信息技術作為技術支持，能夠有效提高模型的實用性和有效規避模型存在的缺陷，提高教學效率和教學品質，讓學生擁有愉快的學習體驗。傳統的教學模式偏向于用語言表達知識內涵，可能補充一些圖片和視頻輔助理解，但終究無法真正體現實物所具有的特征和特性，而3D打印模型能夠給予學生直觀的視覺沖擊，還能夠通過實際的觸摸體驗更好地了解和理解知識內涵，豐富中職學校學生的學習過程。

二、中職學校有效應用3D打印模型的合適策略

盡管3D打印模型已經逐漸應用于中職學校的教學過程中，可仍然存在許多的限制和弊端在延緩其發展進程，下面我們就來進行具體的分析，尋求中職學校有效應用3D打印模型的合適策略。

（一）提升3D打印模型的應用程度

3D打印模型的應用需要以配備高規格的設備器械作為前提，因為這是相對新型的科學技術，其所需的打印機和建模軟件等設備器械的成本相對高昂。另外，掃描儀器和數據庫的匹配要求也很難滿足，簡易版的3D打印機并不能從實質上提高工作效率，對于人力、物力的損耗所換取的價值相對較低。盡管政府機構和教育機構十分重視3D打印模型的應用，但其在中職學校教學過程中的普遍應用還需要經歷一個相對漫長的過程。這主要還是由于國內技術的不成熟，因此需要提高相關產業的投資力度，強化相關技術的研究和提升，以此為提升3D打印模型的應用程度奠定物質基礎。

（二）提高對中職學校教師的要求

3D打印模型的應用需要中職學校教師的支持與輔助。首先，中職學校教師本身可以使用3D打印模型輔助教學工作的完成。其次，教師可以通過引導學生參與3D打印模型的制作過程來推動其應用過程。所以必須提高對中職學校教師的要求，使其深刻認識到3D打印模型應用于教學過程的優勢和必要性，并且培養和提升其對3D打印模型制作技術的操作能力和制作設備的使用能力。只有教師以身作則將3D打印模型的應用作為工作內容的核心，才能為學生提供榜樣力量和示范作用，真正提高3D打印模型在中職學校教學過程中應用的可能性。